如何不让你的木头被“掰弯”(内有微波干燥原理)

导读:
通常木材在锯解之后,不经过一定的处理,都会发生弯曲变形,不过这个弯曲一般是有规律的。如何把握这种规律,让木材不再弯曲变形?重点还是在干燥这一步!

“糟心啊,你看这门框,弯成这样没法用了!”

到工厂参观总是能听到老板抱怨木材“不听话”,开好的料放着放着就弯了,有些已经组装好了还是弯了。这一弯,问题就来了,缝也不密了,门也关不紧了,干脆重新换一根吧!这根被遗弃的弯料默默的在角落留着泪“就不能多了解了解我吗?”

如何不让你的木头被“掰弯”(内有微波干燥原理)

木材翘曲原理

下面我们从头说起,告诉你木材为什么会弯。通常木材在这样锯解下来之后如果不经过处理,会发生弯曲变形。然而,这个弯曲也是有一定规律的。如下图,不同位置的不同尺寸的锯材放在自然界中会发生不同方向上的变形。

如何不让你的木头被“掰弯”(内有微波干燥原理)

具体我们来看其中编号为①的锯材:

在木材中,离木髓心越近木材越老,含水率越低;离髓心越远木材越嫩,含水率越高。

我们可以这样理解,越靠木材边缘的部分含有的水分子越多,越靠中间的部分含有的水分子越少,它们是以每一层年轮为分界线的,也就是说同一个年轮中的水分子含量差不多。那么当一块板材被锯解下来之后,肯它内部的含水率肯定是分布不均的。具体还是越靠中间越低,越靠外面越高,如图所示。

如何不让你的木头被“掰弯”(内有微波干燥原理)

通常原木刚被砍下来的时候含水率都在50%以上。大气的平衡含水率大概12%-15%,锯材放在大气中,两者之间必然会发生水分传输,木材中的水分子会往大气中跑。边缘部分的水分子多,跑的也多。由于靠近边缘部分的木材跑掉的水分子多,空缺多;靠近中间的木材跑掉的水分子小,空缺小,最后就形成了弯曲。原理看下图。

如何不让你的木头被“掰弯”(内有微波干燥原理)

再看②位置的板材

为什么②木材就不弯?这里又要提到行业内的一个共识,认为木材越厚越不会弯曲。其实这里说的厚是径向上的厚,也就是年轮的多少。年轮越多代表含水率梯度越多,外围的木材还是会想把后面的木材拉弯过来,但是它已经力不从心了,这有点像掰筷子,两根筷子一起能掰弯,但是十根筷子一起就掰不动了。②这个位置的板材包含的年轮很多,很“厚”,不易弯。

如何不让你的木头被“掰弯”(内有微波干燥原理)

微波干燥 原理+设备

要想木材不弯,干燥工序必不可少,今天给大家详细讲一下之前鲁班园文章《干货| 实木家具不开裂的两大“法宝”》中提到的波导(微波)干燥。

如何不让你的木头被“掰弯”(内有微波干燥原理)

微波干燥是一种从内部干燥的方法,这点与传统干燥不同。微波是一种电磁波,当电磁波穿过木材时会使木材中的水分子发生极化,就像给水分子灌了迷糊汤,电磁波往哪走他也往哪走。而微波是一种高频电磁波,频率都在300兆赫—30万兆赫,这样水分子就在木材中高速运动,一运动就会产生碰撞。碰撞磨擦生热,温度一高,水分子就会蒸发。木材内部的水分子就纷纷变成水蒸气往外跑,这样就达到了木材干燥的目的。

如何不让你的木头被“掰弯”(内有微波干燥原理)

然而,微波在实际传播中会发生反射、折射、吸收、穿透等作用,所以木材在微波场中是来自各个方向的微波的叠加。加入精心设计的波导装置能够限制电磁波传输的方向,并且使电磁波的频率稳定在一定范围内,这样能够使木材干燥均匀。下面是一个微波设备的简易结构图。

如何不让你的木头被“掰弯”(内有微波干燥原理)

微波从微波发生器中发射出来,首先通过密封波导,避免微波泄漏。接着微波经过过渡波导后到达开槽波导。开槽波导就是根据微波传播的波形精心设计的装置,当微波传播到这一部分时,通过槽口开始向上或向下传播,作用于中间的木料。

由于微波在传播过程中会有一部分被木材吸收,因此当木料厚度超过6mm时,为了保证干燥均匀,就需要设计成图中这样,木料的上下都能有微波作用。

微波干燥虽然有速度快、质量好的优势,但是也有劣势:耗能高。因此常用来进行二次干燥。